余文喆

摘要：由于綜采工作面在斷層發(fā)育處應(yīng)力集中，地壓較大，應(yīng)對綜采工作面巷道架棚加固支護(hù)。針對21601綜采工作面巷道應(yīng)力集中處加固的安全問題，我們進(jìn)行了調(diào)查研究和論證分析并精心準(zhǔn)備，通過嚴(yán)格執(zhí)行綜采工作面巷道加固等專項措施，科學(xué)合理組織生產(chǎn)，實現(xiàn)了單產(chǎn)創(chuàng)出新水平，為今后綜采工作面巷道應(yīng)力集中處的加固提供了可借鑒的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：加固;頂板;架棚;應(yīng)力集中;

1.前言

21601綜采工作面（后期）在回采過程中，由于工作面在斷層發(fā)育處應(yīng)力集中，地壓較大，應(yīng)對工作面巷道架棚加固支護(hù)。確保超前支護(hù)內(nèi)巷高與行人安全出口寬度滿足要求。因此，針對綜采工作面在斷層發(fā)育處應(yīng)力集中，地壓較大的回采安全問題，我們以21601綜采工作面巷道架棚加固支護(hù)為突破口，實施綜采工作面巷道應(yīng)力集中處的加固安全高效專項研究，并取得了良好的效果。

2.?21601?綜采工作面概況

21601綜采工作面位于十六采區(qū)，西為21602工作面（已采），東為F4斷層保護(hù)煤柱，北為-495m水平西翼膠帶運(yùn)輸大巷保護(hù)煤柱，南至十六采區(qū)邊界保護(hù)煤柱。

工作面總體為一寬緩的單斜構(gòu)造，煤層傾角2°～33°，平均10°。工作面煤層總體穩(wěn)定，但軌道順槽側(cè)受F4斷層影響，局部煤層厚度和傾角異常，對回采影響較大。工作面掘進(jìn)期間揭露9條斷層和3個薄煤區(qū)，其中2條斷層在工作面回采范圍外。

工作面煤層頂?shù)装迩闆r表1。

表1??工作面煤層頂?shù)装迩闆r表

頂?shù)装迕Q

巖石名稱

厚度（m）

巖??性??特??征

老??頂

砂質(zhì)泥巖

0～10.65

5.33

深灰色，厚層塊狀，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，上部含砂少，中部夾泥巖。

直接頂

泥?巖

2.95～13.70

8.33

深灰色，含植物化石碎片，裂隙中淋濾有黃鐵礦膜，局部含0.4m的菱鐵礦。

偽??底

泥?巖

0～1.96

0.98

灰黑色，頂部含大量植物化石碎片及黃鐵礦晶膜。

老??底

（直接底）

中粒砂巖

0～9.04

4.52

深灰色，含植物化石碎片及薄膜。

3.綜采工作面加固的工藝

3.1?技術(shù)方案

巷道加固采用與巷寬相適應(yīng)的3.6m—4.0m長Π型梁配合單體支柱架傾向棚支護(hù)，一梁兩柱，∏型梁架設(shè)在頂板無鋼帶、錨索梁支護(hù)的巷道位置，棚距為800±100mm。架棚時，頂板破碎區(qū)域鋪設(shè)雙層塑編網(wǎng)護(hù)頂，塑編網(wǎng)長邊沿巷道方向布置，兩側(cè)鋪設(shè)到巷幫，相鄰網(wǎng)片長邊對接，短邊搭接壓茬不小于200mm，聯(lián)結(jié)扣間距不超過200mm。

單體支柱墊雙柱鞋（尼龍柱鞋+木柱鞋）或鐵柱鞋，確保柱壓不低于6.5MPa，單體支柱成一條直線，其偏差不超過±100mm。當(dāng)巷道頂板不平、∏型梁接頂不實時，采用半圓木、雜木背頂，確保支護(hù)質(zhì)量。在圓木下支設(shè)單體支柱，要正對圓木軸線位置升柱。

單體支柱墊雙柱鞋，柱壓不低于6.5MPa，單體支柱與軌道間的安全距離不低于700mm。軌道順槽架棚加固后，方可拆除巷道內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)的木點(diǎn)柱。

3.2對于單體支柱使用規(guī)范

不同類型和性能的單體支柱不得混用。工作面在用單體支柱必須全部編號管理，備用單體支柱需掛牌管理。新下井或長期未使用的單體支柱，第一次使用時應(yīng)先升降1～2次，排凈腔內(nèi)空氣后方可使用。單體支柱支設(shè)前，必須沖洗三用閥注液口，防止煤粉等污物進(jìn)入單體支柱內(nèi)腔。碰倒、歪斜、損壞、失效的單體支柱，必須立即恢復(fù)或更換。頂蓋掉爪、缸體或活柱變形、活柱表面銹蝕嚴(yán)重或手柄損壞的單體支柱，必須及時更換，不允許繼續(xù)使用。

單體支柱頂蓋與頂梁貼合必須嚴(yán)密，不準(zhǔn)單爪承載（如巷道傾斜，出現(xiàn)頂蓋單爪承載時必須在單爪空隙間打木楔子，使柱爪完全承載）。當(dāng)巷高突然變化超過單體支柱有效支撐范圍時，應(yīng)及時更換相應(yīng)規(guī)格單體支柱。不得采取在單體支柱底部墊雙層或多層木柱鞋、矸石或帶帽等支設(shè);更不得通過鉆底的方式使用大規(guī)格單體支柱代替小規(guī)格單體支柱支護(hù)頂板。

巷道高度超過3.5m時，必須在頂板絞架，絞架圓木直徑不得小于150mm，最下層圓木直徑不得小于200mm，且絞架圓木必須使用雙股聯(lián)網(wǎng)繩與頂板錨索、錨索梁或錨桿實現(xiàn)連鎖。嚴(yán)禁巷高超過3.5m時在單體支柱下墊設(shè)多層木柱鞋或帶帽進(jìn)行支護(hù)。工作面所有站立存放和使用的單體支柱必須采取雙防倒措施，防止單體支柱失效或受力后倒柱傷人。單體支柱必須穿雙柱鞋（木柱鞋+尼龍柱鞋），尼龍柱鞋必須墊設(shè)在木柱鞋的正中位置。

工作面單體支柱墊設(shè)使用的柱鞋必須完好無損壞，歪斜、受壓側(cè)向滑移、壓裂和變形嚴(yán)重的木柱鞋和尼龍柱鞋必須及時恢復(fù)或更換，并將歪斜單體支柱扶正。單體支柱不得承受側(cè)向壓力。單體支柱支設(shè)時應(yīng)與巷幫保持至少100mm的安全距離，防止巷幫受壓變形后側(cè)向擠壓單體支柱。

3.3?加固巷道的對策

圖1?加固巷道示意圖

工作面在回采期間巷道發(fā)生頂板來壓時，為保證在處理頂板來壓期間的安全施工，特采取以下措施。加固巷道方法見圖1。

架走向棚加固時，棚梁采用4m長π型梁，用40T鏈條將π型梁固定在頂梁和伸縮梁下面，一架2根。在π型梁露出液壓支架的部分上用直徑不小于160mm圓木封實頂板（圓雜木沿傾向放置）。必須先加固該處頂板支護(hù)，再替換單體柱。

4.效果分析

按照方案施工預(yù)防了綜采工作面巷道應(yīng)力集中處的加固所帶來的安全問題，經(jīng)過21601綜采工作面巷道應(yīng)力集中處的加固考驗后，該方案施工預(yù)防了21601綜采工作面巷道加固回采所出現(xiàn)頂板破碎及來壓事故。目前?21601綜采工作面局巷道加固回采段已經(jīng)安全通過，未發(fā)生任何問題?，?21601綜采工作面巷道加固段回采方案取得成功。

5.結(jié)束語

綜上所述，綜采工作面巷道加固段回采的安全管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)是頂板的管理。尤其是綜采工作面頂板的管理關(guān)系著煤礦是否能夠進(jìn)行安全生產(chǎn)。一旦發(fā)生了頂板事故，將造成較大的人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅著煤礦的生產(chǎn)安全。實踐證明，綜采工作面斷層發(fā)育處應(yīng)力集中，地壓較大，處的加固對頂板起到有效治理，如有些事故是可以被預(yù)防和解決的。對于煤礦生產(chǎn)安全有著重要的意義。